本发明涉及配电网规划技术领域，具体涉及一种配电网网格化规划中项目优选排序方法。
背景技术：
配电网网格化规划重在“自下而上、上下协调”，进行精细化配电网规划，增强项目方案的科学性和可行性。对于通过配电网网格化规划得到的方案，开展配电网规划项目优选排序研究，能够进一步提升配电网管理水平，推动配电网规划工作有序开展，提高配电网项目决策水平。投资项目优选排序是根据综合评判的结果考虑各项目的成本及资金预算的约束条件，对项目进行排序及投资分配，决定优先投资建设哪些项目。配电网规划项目的优选排序能够解决配电网项目建设无序等突出问题，为合理确定投资重点提供重要依据。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种配电网网格化规划中项目优选排序方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种配电网网格化规划中项目优选排序方法，在现状分析、负荷预测和高压变电站规划的基础上，采用基于三层宏观组网的方法编制配电网网架规划方案，然后采用项目优选排序混合方法对方案进行优先排序。
可选地，所述三层宏观组网方法包括通道组网、单元组网和主变组网，所述通道组网提供中压线路规划的候选通道，所述单元组网明确馈线组供电范围和负荷大小，所述主变组网明确主变中压馈线间隔调配方案。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种配电网网格化规划中项目优选排序方法，该配电网网格化规划中项目优选排序方法包括：高压配电网项目优选方法和中压配电网项目优选方法；
所述高压配电网项目采用基于全寿命周期的项目净收益模型来进行项目优选；
所述中压配电网项目采用基于三阶段的中压项目优选排序方法，
所述中压项目优选排序方法包括：基于项目属性优先级的一次排序、基于项目评分与投资的二次排序和基于项目约束条件的三次排序。
可选地，所述基于全寿命周期的项目净收益率模型为：
nbi＝(bi-ε×ii)
式中，nbi为项目净收益率，bi为项目收益，ε为缺损值，ε＝α+β+γ，α为年运行维护率，β为年资产利润率，γ为设备年折旧率，ε＝0.15，ii为项目总投入。
项目收益模型表示为：
bi＝(eei+eli)×ep1+eri×ep2
式中，eei表示第i个项目建成后满足新增负荷的年用电量，eri表示第i个项目建成后由于可靠性提高而年电量损失减小值；eli表示第i个项目建成后由于线损下降而年电量损失减小值；ep1为电能损耗边际值；ep2为停电费用。
可选地，其特征在于，所述第i个项目建成后满足新增负荷的年用电量新增负荷的年用电量eei表示为：
eei＝k配×k高δp×tmax
其中，k配为配电网投资在电网总投资中的占比，k高为高压配电网投资在配电网投资中的占比，δp为新增负荷；tmax为最大负荷利用小时数。
所述第i个项目建成后由于可靠性提高而年电量损失减小值eri表示为：其中
eri＝(saidii1-saidii2)×pi×ζi
其中，pi和ζi分别为第i个项目影响范围的最大供电能力和负荷率，saidii1和saidii2分别为第i个项目建成前后其影响范围的用户年均停电时间；
所述第i个项目建成后由于线损下降而年电量损失减小值eli表示为：
eli＝lossi1-lossi2
lossi1和lossi2分别为第i个项目建成前后其能量损耗。
可选地，对于涉及新增电量的辐射型网架，
当变电站与线路为同一工程时，新建线路和变电站收益通过以下公式求得：
bi＝(eei-eli)×ep1-eri×ep2
当变电站与线路分属不同工程时，变电站和线路的收益通过以下公式求得：
b1＝i1/(i1+i2)×b
b2＝i2/(i1+i2)×b
式中，i1、i2分别为变电站工程与线路工程投资，b为变电站工程与线路工程总收益，b1、b2分别为变电站工程与线路工程收益。
可选地，对于不涉及新增电量的高压配电网网架项目，
当新建备用联络线路的项目，考虑提升供电可靠性产出er，收益通过以下公式求得：
bi＝eri×ep2
式中，减少供电可靠性电量er＝线路故障率×故障修复时间×l1×影响负荷；
当新建联络线与原有线路均为主供线路时，考虑提升供电可靠性产出er、减少线路损耗el，收益通过以下公式求得：
bi＝eli×ep1+eri×ep2
式中，减少供电可靠性电量er＝线路故障率×故障修复时间×l×影响负荷，减少线路损耗el＝i2×r×l1-(i/2)2×r×(l1+l2)，i为原有线路线路电流，r为电阻率，l1为原有线路长度，l2为新建线路长度；
新建备用联络项目时，考虑提升供电可靠性产出er，收益通过以下公式求得：
bi＝eri×ep2
式中，减少供电可靠性电量er＝线路故障率×故障修复时间×l1×变电站1负荷+线路故障率×故障修复时间×l2×变电站2负荷。
如上所述，本发明的一种配电网网格化规划中项目优选排序方法，具有以下有益效果：
本发明方法简单、实用，中压配电网项目优选排序考虑了建设项目的重要性程度，赋予不同项目属性一定分值，确保优选排序的优先级；并考虑了指标效果分值和指标改进空间，考虑了项目网络架构和市政建设时间等各类约束。
本发明的一种高中压配电网规划项目的优选排序方法能够解决配电网项目建设无序等突出问题，为合理确定投资重点提供重要依据。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供一种配电网网格化规划中项目优选排序方法，是在现状分析、负荷预测和高压变电站规划的基础上，采用基于三层宏观组网的方法编制配电网网架规划方案，然后采用项目优选排序混合方法对方案进行优先排序。
所述三层宏观组网方法包括通道组网、单元组网和主变组网。通道组网提供中压线路规划的候选通道；单元组网明确馈线组供电范围和负荷大小；主变组网明确主变中压馈线间隔调配方案。
该配电网网格化规划中项目优选排序方法包括：高压配电网项目优选方法和中压配电网项目优选方法；
所述高压配电网项目采用基于全寿命周期的项目净收益模型来进行项目优选；
所述中压配电网项目采用基于三阶段的中压项目优选排序方法，
所述中压项目优选排序方法包括：基于项目属性优先级的一次排序、基于项目评分与投资的二次排序和基于项目约束条件的三次排序。
基于基于三层宏观组网的方案编制方法
首先依据变电站布点、现状通道、规划路网、负荷分布和供电半径，在充分利用已有通道和深入负荷中心通道的基础上，按主干通道总费用(含投资和运维费用)最小原则优化确定通道组网方案。
然后，基于主干通道布局就近选择负荷备供站和负荷聚类原则，根据供电单元划分的目的和原则，在全局范围内优化划分和协调供电单元的供电范围，最终得到单元组网方案。具体步骤如下：(1)首先根据变电站规划优化获得的各站供电范围，然后将各变电站分别称为其供电范围内各负荷的主供站，得到各负荷主供站；(2基于站间主干通道布局，并结合供电半径约束，就近确定各负荷可能存在的备供变电站；(3)先将主供站和备供站都相同的负荷划分为一个供区，再将主供站和备供站相反的两个供区合并为一个站间联络供电单元；(4)形成站内联络或辐射型接线供电单元。
最后，采用不同变电站的主变间以2回联络为主的方式组网进行馈线间隔分配。
针对高压配电网项目，采用基于全寿命周期的项目净收益模型来进行项目优选。净收益率模型为：
nbi＝(bi-ε×ii)
式中，ε＝α+β+γ；α为年运行维护率、β为年资产利润率和γ为设备年折旧率，缺损值ε＝0.15，ii为项目总投入(万元)。
于一实施例中，项目的收益模型可表示为：
bi＝(eei+eli)×ep1+eri×ep2
式中，eei表示第i个项目建成后满足新增负荷的年用电量；eri表示第i个项目建成后由于可靠性提高而年电量损失减小值；eli表示第i个项目建成后由于线损下降而年电量损失减小值；ep1为电能损耗边际值，可采用购电电价0.1(元/kwh)；ep2为停电费用，可取值5(元/kwh)。
于一实施例中，新增负荷的年用电量eei
eei＝k配×k高δp×tmax
式中，k配为配电网投资在电网总投资中的占比；k高为高压配电网投资在配电网投资中的占比；δp为新增负荷，单位：mw；tmax为最大负荷利用小时数。
于一实施例中，第i个项目建成后由于可靠性提高而年电量损失减小值eri可表示为：
eri＝(saidii1-saidii2)×pi×ζi
pi和ζi分别为第i个项目影响范围的最大供电能力(mw)和负荷率；saidii1和saidii2分别为第i个项目建成前后其影响范围的用户年均停电时间(h/户·年)。对于新建项目，saidii1＝0。
于一实施例中，第i个项目建成后由于线损下降而年电量损失减小值eli可表示为：
eli＝lossi1-lossi2
lossi1和lossi2分别为第i个项目建成前后其能量损耗(mwh)。对于新建项目，lossi1＝0。
于一实施例中，对于涉及新增电量的辐射型网架(双辐射或单辐射)，当变电站与线路为同一工程时，考虑新增电量产出ee、新增线路及变电站损耗el和可靠性er。则新建线路+变电站产出计算如下：
bi＝(eei-eli)×ep1-eri×ep2
式中，新增电量产出ee＝sn×50％×tmax，新增线路及变电站损耗el＝负载损耗×(s/sn)2×τmax+空载损耗×8760+(a×40％)2×r×l×τmax，可靠性损失电量erer＝变电站故障率×故障修复时间×(sn/2)+线路故障率×故障修复时间×l×(sn/2)，sn为变电站容量，设定变电站负载率为50％，a为线路额定容量，l为线路长度。
于一实施例中，对于涉及新增电量的辐射型网架(双辐射或单辐射)，当变电站与线路分属不同工程时，变电站与线路的产出计算和“1、变电站与线路为同一工程”计算方法一致，其产出与工程投资成正比：
b1＝i1/(i1+i2)×b
b2＝i2/(i1+i2)×b
式中，i1、i2分别为变电站工程与线路工程投资，b为变电站工程与线路工程总产出，b1、b2分别为变电站工程与线路工程产出。
于一实施例中，对于不含新增电量的双侧电源单链单站接线模式下，当新建备用联络线路的项目，考虑提升供电可靠性产出er，产出计算如下：
bi＝eri×ep2
式中，减少供电可靠性电量er＝线路故障率×故障修复时间×l1×影响负荷。
于一实施例中，对于不含新增电量的双侧电源单链单站接线模式下，当新建联络线与原有线路均为主供线路时，考虑提升供电可靠性产出er、减少线路损耗el，产出计算如下：
bi＝eli×ep1+eri×ep2
式中，减少供电可靠性电量er＝线路故障率×故障修复时间×l×影响负荷，减少线路损耗el＝i2×r×l1-(i/2)2×r×(l1+l2)，i为原有线路的线路电流，r为电阻率，l1为原有线路长度，l2为新建线路长度。
于一实施例中，对于不含新增电量的双侧电源单链两站接线模式下，新建备用联络项目时，考虑提升供电可靠性产出er，产出计算如下：
bi＝eri×ep2
式中，减少供电可靠性电量er＝线路故障率×故障修复时间×l1×变电站1负荷+线路故障率×故障修复时间×l2×变电站2负荷。
基于三阶段的中压项目优选排序方法包括：基于项目属性优先级的一次排序、基于项目评分与投资的二次排序和基于项目约束条件的三次排序。
首先，所述基于项目属性优先级的一次排序是根据项目库单体项目的必要性(解决何种问题)，考虑基本供电责任、安全性和经济效益等因素，确定中低压配电网项目的项目属性及其优先级。项目库单体项目的必要性或项目属性主要包括解决设备重载、过载、满足新增负荷供电要求、消除设备安全隐患、变电站配套送出工程、解决卡脖子、解决低电压台区、加强网架结构、分布式电源接入、改造高损配变等。
其次，所述基于单体项目问题评分与投资的二次排序是在同一优先级内，基于单体项目问题评分与投资进行二次排序。所述基于单体项目问题评分与投资的二次排序，主要内容包括具体指标问题评估分值计算、项目属性分值计算、单体项目问题评分和基于投资的排序调整。
所述具体指标问题评估分值包括建立细化的具体指标体系和计算具体指标问题基础分值。
其中，具体指标体系是从网络结构水平、负荷供应能力及装备技术水平三个方面出发，建立中压项目具体指标体系，主要包括配变装接容量、中压线路联络率、中压线路站间联络率、中压线路平均长度、中压线路超标比例、线路截面不符合要求比例、中压线路分段数、中压线路平均负载率、中压线路重载率、中压线路“n-1”通过率、配变平均负载率、配变重载率、线路绝缘化率、高损耗配变比例和设备运行年限等。
所述计算具体指标问题基础分值是结合配电网实际运行情况以及反映运行现状的指标特性，将配电网评价指标量化成问题评分，即根据指标现状值与目标值差距，通过归一化方法将不同量纲的配电网指标统一转化为问题评分，问题评分越高说明指标越需尽快提升。具体指标的问题评估分值是在问题基础评分附一权重系数，得到问题评估分值，某类指标需提升或降低的紧迫程度。
根据具体指标的特征如效益型、成本型和适中型指标，采用不同的曲线和计算公式。对于效益型指标(如线路联络率、中压线路“n-1”通过率)，问题基础分值计算公式如下：
式中，y为某效益型指标问题基础分值，x为该指标现状数值；a1为评估对象所属供电分类下一类分区的指标目标值(要求值)，b1为评估对象所属供电分类的指标目标值(要求值)。如评估对象属于a类，则下一类分区为b类，以此类推。
对于成本型指标，如设备重过载率等，分值计算公式如下：
式中，y为某成本型指标问题基础分值，x为该指标现状数值；a2为评估对象所属供电分类下一类分区的指标目标值(要求值)，b2为评估对象所属供电分类的指标目标值(要求值)。
对于适中型指标(区间型指标)，问题基础分值计算公式如下：
式中，y为某适中型指标问题分值，x为该指标现状数值；a3、d为该指标边缘值；b3、c为与评估区域经济发展相匹配的指标区间(要求值)。
所述项目属性分值计算包括确定项目属性与具体指标间的关联性和计算各类项目属性分值。项目属性与具体指标间的关联性是分析实施某一类项目属性，会对哪些具体指标影响较大，进而确定关联性(主要为强关联)。单个项目属性与具体指标可为一对一或一对多的对应关系。如某一项目属性“解决设备重过载”，可较大程度地影响“配变装接容量”、“中压线路平均长度”、“线路截面不符合要求比例”、“中压线路平均负载率”、“中压线路重载率”、“中压线路n-1通过率”、“配变平均负载率”、“配变重载率”和“运行年限”等。计算各类项目属性分值，是基于每类项目属性对应下的一个或多个具体指标分值，计算得到该类项目属性的量化分值。
所述单体项目问题评分，规划项目库中的每个单体项目对应一个或多个项目属性(实际项目库中一个单体项目往往只对应一个项目属性)。将某个单体项目涉及到的项目属性分值相加，得到该单体项目的得分，并进行排序。
所述基于投资的排序调整，是对于同一个项目属性优先级内得分可能相同的多个单体项目，根据项目投资进行排序。
最后，所述基于项目约束条件的三次排序是基于网架结构约束、前期准备工作时间约束、市政规划时间约束和时间调整约束等项目约束条件进行中压配电网项目的三次排序。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。